就在本月10日,美国发布了一个全新的芯片,这个芯片的诞生突破了一个此领域30年没有攻克的世界级难题,或许这将会是带领美国首先进入第四次“科技革命”的关键。
这项技术的突破,造成了前几天美国股市开盘的时候,科技巨头谷歌的市值反着数据向上增长,内部两只股票增加了超过6个百分点,给公司带来了大量的收入。
8000多亿元增加,原来是因为他们当天宣发了“Willow(柳树)”量子芯片。
那么我国面对这样强大的科技对手,又会选择哪种克敌制胜的方法呢?
谷歌量子芯片技术突破
此次“柳树”的突破,就在于解决了困扰这个领域多年的量子纠错技术难题。
这是种特定的量子纠错技术,这意味着谷歌这个新的系统,能够在短时间内运行上百万个周期。
根据报道时间,只要一盏茶的时间,这个芯片就能完成现在最快计算机,不停运算10的25次方年方可完成的计算目标的任务。
要说如此大的运算,就是因为解决了量子纠错技术,那么这种技术到底是有多难,竟然能困扰世界30年。
之所以要重复提到“30年”这个时间概念,这是因为从计算机开始发展,一直到现在,最长也不到80年,而这个问题就占据了整段时间将近四成。
这项技术的基本思想是,将一个信息分布到多个量子比特上,用这种方式产生具有对抗干扰(噪点)能力的比特。
这种技术通过稳定周期对于内部规律量子比特,进行一致性的检查,从中发现有错进行纠错。
这种检查不是通过人眼观察,而是量子匹配技术,但工作过程中并不会破坏量子信息本身。
要是这些量子发现其中有错误,内部的纠正错误的算法就会将这些错误改正,以这种方式来确保量子信息的工整。
伴随着周期的增加,这种物质也在随着周期增多,在编码之后的错误概率也会出现下降。
这就代表着,只要量子比特的数量低,就意味着机制能够弥补这些错误,从而提升逻辑量子的性能。
借用实际生活来记录,那就我们有修复管道的喷剂,在每次检修管道的时候,发现有破洞的时候都会填补上。
只要喷剂够多,就能让管道中的液体流通更快,带动到芯片计算中就是流动更快。
这种技术被认为是实现未来技术的必备因素,这种技术被认为是推动量子技术的关键因素。
或许这是向着未来会到来的第四次“科技革命”,迈出关键性质的一步。
那么对于我国来说,之前未能抓住一二次“革命”,又落后了第三次“科技革命”,会不会因为这项技术的落后,再次跟不上第四次科技上的革命。
我国量子芯片发展
实际上我国在量子纠错技术上也有着显著的发展,以及技术上的突破,只不过我们是以国家为单位,而不是公司,因此不会有明显的股市上涨。
中科院院士带领的工程研究技术取得了重大进展,这个团队突破了离散变量编码的难题,其中的量子比特。
这个技术意味着,成功打破纠错技术的盈亏平衡点,还是用修管道的和大家类比。
也就是我们在喷漆的同时,修补的速度也在增快,换作是运算的时候,纠错的同时,效率也得到了提升。
就在最近阿里巴巴达摩院申请了一项专利,其中内容就和量子纠错有关,就在上月末得到了通过。
而且相比较于谷歌的“柳树”,我国科研团队已经开发出来属于我们自己的控制系统,并且上线了我国第一个具有量子计算机的云平台。
纠错技术先说到这里,因为这终究是芯片上的一个新功能,没有载体,即使再好的功能也无法大显神通。
那么我们是否具有,能够有成为谷歌这个芯片对手的选手吗?
两国量子芯片对比
对比谷歌上来说,我国的高科技产品都是先要藏起来慢慢使用,等到哪一天真的纸包不住火的时候再放出来。
因此我国量子芯片技术已经投入航天领域,“墨子号”就是全世界第一颗量子方向上的科学实验卫星,而且已经在轨道上运行了8年时间。
而谷歌这个芯片突破,对比与“墨子号”,其中内部的实际用处是远远小于其形式作用,更像是一幅漂亮的画。
现在AI技术是计算机发展的未来趋势,对比我们来说,谷歌新发明的v5P是上一代运算能力的两倍还要多。
但是放眼我国,我国的芯片技术算力才仅仅是超过了人家的上一代,对比下来,我国的水平是4.5左右,尚未超过当前谷歌AI。
但是大家看到这个也不用过于担心,我国“祖冲之二号”的投入,已经使得我国成为在光学,以及超导技术上的先进者。
同时我国的这项技术,意味着我国是实现了量子优越性。
结尾
现如今两国在芯片技术上的投入都是相当庞大,并且还具有长远未来计划的打算。
我国在去年的全球市场规模占了十五个百分点,计划预计在未来28年的时候能够达到十七个百分点。
而将我国视为对手的美国,将他们的量子市场,预计是12亿美元,并且同时要在复合年长到31%的水平。
包括两国对于科技发展,都卯足了劲儿,国家方面有规划政策,以及对于这方面的拨款。
两国都意识到,要是在未来科技再次出现革命的时候掉队,或许将会是一次大的落后。
信源:
南方日报:深圳两项成果 入选2023中国科学十大进展
中国新闻网:量子计算研究最新进展:新一代量子芯片可提升量子纠错功能
财联社:谷歌股价逆市暴涨,量子芯片进展获两大美国科技领袖点赞
澎湃新闻:谷歌新款量子芯片解决了困扰学界30年的一个难题,距离真正应用还要多久
吹牛13